16-2 力矩與槓桿原理

2000/2/22 製作人:黃明森 1

轉動

• 物體受力作用沿力的方向移動或轉動• 以相同的力作用在不同的作用點、轉動效果不同

• 此效果與作用點到力　　　　　　　作用線的距離有關

Ｆ 1

Ｆ 2Ｆ 3Ｆ 4Ｆ 5

省力效果：Ｆ 2>Ｆ 3>Ｆ 4>Ｆ 5>Ｆ

1

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力矩

• 支點：轉動過程中保持不動的點• 力臂：支點到力作用線的垂直距離• 力矩：力臂 ×力的大小力矩具方向性的物理量(常以順時針、逆時針來描述 )

單位：公尺．公斤重或公分．公克重

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槓桿的平衡

• 順時針力矩如果等於逆時針力矩槓桿不旋轉Ｆ ×Ｌ F=Ｗ ×Ｌ W

如果Ｆ小，則Ｌ F須大才能平衡Ｌ F大，則Ｆ即可較省力Ｌ F小，則Ｆ必大較費力

F W

Ｌ F Ｌ W

Ｏ

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槓桿的平衡

• 順時針力矩如果大於逆時針力矩槓桿將順時針旋轉Ｆ ×Ｌ F＜Ｗ ×Ｌ W

F W

Ｌ F Ｌ W

Ｏ

F

W

Ｌ F

Ｌ W

Ｏ

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槓桿的平衡

F

WＬ F

Ｌ W

Ｏ

• 順時針力矩如果小於逆時針力矩槓桿將逆時針旋轉Ｆ ×Ｌ F＞Ｗ ×Ｌ W

F

W

Ｌ F

Ｌ W

Ｏ

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槓桿的平衡

• 如右圖所示扳手，若施力 F為 40kgw，力臂長度為２５公分，則產生的力矩大小為　　 kgw-cm，會使螺絲向　　時鐘方向旋轉

２５公分

Ｆ＝ 40kgw

答：１０００；順

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自我評量

• 若施力Ｆ使槓桿平衡，將下列各圖依省力順序排序？

ＦＷＡ

ＦＷＢ

ＦＷＣ

ＦＷＤ

答：ＣＡＢＤ

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自我評量

• 如下圖所示Ｆ 1Ｆ 2Ｆ 3三力的力臂大小順序為何？

Ｌ 2

Ｆ 2Ｆ 1

Ｆ 3

Ｌ 3

Ｌ 1

答：Ｆ 1＞Ｆ 2＞Ｆ 3